一起电磁环网线路三相电流不平衡案例分析

三相电流不平衡情况广泛存在于电力系统中,本文针对一起500 kV/220 kV电磁环网合环过程出现的220 kV输电线三相电流不平衡案例进行研究,对电流不平衡原因进行分析,并对不平衡的影响因素进行研究,总结电力运行方面结论,为今后类似研究提供借鉴。

带中点电位平衡控制的Vienna整流器滞环电流控制方法

针对三相三电平Vienna整流器存在的固有中点电压波动问题,提出将直流侧中点电压偏差引入滞环电流闭环控制中,通过调节指令电流的直流偏移量实现直流侧中点电压平衡控制。结合等效电路分析了Vienna整流器滞环电流工作原理,设计了电压外环控制器,并给出了滞环宽度和中性点补偿系数的选取依据。最后搭建了一台Vienna整流器样机对该方案进行了验证,实验结果验证了该方案的可行性。

三相三线有源电力滤波器滞环电流控制策略

滞环电流控制是三相四线有源电力滤波器(APF)常用的电流控制方法,但在三相三线APF中应用不够成熟。分析了三相三线APF滞环电流控制策略的原理及可行性,给出了滞环控制中关键参数的设计和选择方法。通过对开关模态及三相电流关系的分析,推导出了三相三线APF直流侧电压选择的理论参考公式。在此基础上提出一种基于双数字信号处理器的APF数字滞环电流控制方法,实现了全数字化三相三线APF的滞环电流控制,实验结果证明了该方法的有效性。

采用滞环电流控制的三相并联型有源电力滤波器

文章提出一种三相并联型有源电力滤波器。采用指定谐波消除脉宽调制技术的检测电路不需模拟乘法器 ,参数调整方便。采用最高开关频率受限电流滞环控制器的控制电路简单 ,对负载参数变化不敏感。

三相逆变器的电容电流滞环控制方式研究

传统的滞环控制器都是对电感电流进行直接控制的,针对电压型双闭环控制三相逆变器在非线性负载情况下输出电压畸变较大的问题,提出了电容电流滞环控制方式。外环用普通的电压控制器,内环采用针对滤波电容的电流滞环控制方式,利用滞环控制的快速性和强抗扰性,提高系统的输出电压的特性。首先分析了三相逆变器的模型,然后详细介绍了电容电流滞环控制控制策略。仿真证明这种控制方法可以有效解决非线性负载引起的电压畸变问题。

考虑动态三相不平衡度的输电线路线损控制方法

为了精准计算线路三相不平衡度并降低线路损耗,治理三相电流不平衡度,研究考虑动态三相不平衡度的输电线路线损控制方法。估算输电线路的三相电压不平衡度,并以其为参考计算输电线路三相电流不平衡度,结合等值电阻法与不平衡度因素计算输电线路的线损,当线路损耗过高时,通过在线路中接入基于电压控制的统一潮流控制器,降低输电线路中的电阻功率值与阻抗,实现输电线路线损控制。实验结果证明,该方法可以有效分析三相不平衡负载下输电线路两端电压、电流波形变化,并准确计算输电线路中三相电流不平衡度,且线损率计算结果准确,控制后线损率呈明显下降趋势。

基于电流环优化的双三相永磁同步电机双二阶模型预测控制

为解决传统模型预测电流控制(MPC)迭代计算次数多的问题,提高双三相永磁同步电机电压矢量合成中方向和幅值两自由度的灵活性,减少输出转矩脉动和电流脉动,提出一种基于电流环优化的双二阶模型预测控制算法。相比常规速度环采用PI和电流环采用传统MPC的控制算法,该算法速度环采用了二阶MPC控制方式,减少了速度调节时间,增加了电机抗扰性;电流环采用了二阶MPC控制方式,并将传统迭代计算方法改进为通过解析函数一次算出应输出电压矢量的方向和幅值,并增加了输出电压矢量的灵活性。运用四矢量SVPWM对电压矢量进行调制,以便减少谐波子空间的电流幅值。仿真结果表明该算法显著减少了转矩脉动和电流脉动,增加了电机的暂态性能。

基于多级滞环控制器的表贴式双三相永磁同步电机低电流谐波直接转矩控制策略

双三相永磁同步电机采用的传统直接转矩控制策略往往伴随着较大的转矩脉动和谐波电流。为了解决上述问题,该文提出基于多级滞环的直接转矩控制策略,该策略采用24种矢量组合的电压合成方案,可根据开关表在α-β平面输出多种电压等级。同时,提出的控制策略还可基于比例谐振控制器调制z1-z2平面电压,实现闭环谐波电流抑制。实验结果表明,在同等开关频率下,所提控制策略可以有效降低电流谐波和转矩脉动。

三相四线制有源滤波器定频滞环电流控制方法

有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)是一种新型的谐波抑制和无功补偿装置,采用大功率、高开关频率的开关器件,具有功率换流器的高度可控性和快速响应性,其最大特点是能迅速动态跟踪、补偿随机的谐波电流。

电动汽车用电机控制器三相电流不平衡检测电路设计

为提高电动汽车电机控制器的可靠性和稳定性,设计一种三相电流不平衡检测电路,包括电流传感器选型及电路、三相滤波电路、三相电流反相求和电路,上/下限比较电路及发光二极管报警电路。通过仿真试验,验证该检测电路是正确和可行的。

基于电压空间矢量的类正弦滞环电流控制策略

滞环电流控制（hysteresis current control,HCC）是一种传统的电流控制方法,其实现简单、鲁棒性好、动态响应快。但当应用到三相系统时,由于三相间的耦合,会存在电流谐波大、开关频率过高等缺点。该文首先回顾了近年来为解决传统滞环控制自身问题而提出的一种改进的基于空间矢量的滞环电流控制（improved space vector-based HCC,ISV-HCC）方法的优缺点,然后提出了一种新型的基于电压空间矢量的类正弦滞环电流控制方法。该方法参考了空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）调制中的电压矢量概念,根据系统参数给定上下两滞环带,且当三相电流误差均在规定的滞环内时,采用零电压矢量开关模式,而当电流误差超出规定的滞环带时,则按照指定的逻辑对三相开关进行控制。最后,通过与传统HCC及ISV-HCC进行并网仿真与实验对比,证明该文所提出的方法具有更低的电流谐波及更小的开关频率,整体上具有更优的控制性能。

三电平四桥臂SVG三电流滞环控制方法研究

该文针对用于三相四线制电网的四桥臂中点箝位拓扑结构静止无功发生器,提出一种三电流滞环控制方法。该方法利用电流滞环来判断参考电压矢量所在的区域,而无需利用逆变器输出侧电感参数计算参考电压,故对输出侧电感参数没有依赖性,并将误差电流与滞环环宽比较后选择最优的开关状态。另一方面该方法可使某相开关状态在30?范围内不动作,降低了开关频率,减少了开关损耗。还利用空间矢量的冗余状态来均衡直流侧电压,不需要添加任何硬件电路。实验结果证明,该方法具有动静、态特性好,鲁棒性强,开关频率低,补偿效果优等优点。

三相不平衡下低压配电网合环潮流控制方法

低压配电网合环潮流控制可以降低网络运行风险、保证网络运行安全。为此,提出了三相不平衡下低压配电网合环潮流控制方法。该方法以低压配电网络结构特点为基础,计算电网的合环潮流,确定电压幅值差和相角差是主要影响因素。在此基础上采用潮流控制器构建合环潮流控制模型,通过串联部分和关联部分,实现电压补偿和母线电压的平衡。以此调整电压差幅值差和相角差,减小合环电流,实现合环潮流控制。测试结果表明:该方法控制后电压差显著降低,有效电流值均达到0.4以上。线路两端功率输出呈现均衡状态,并且极大程度降低相位角,实现合环潮流得到有效控制。

抑制配电网三相不平衡的柔性接地装置控制方法

为提高现有柔性接地装置抑制配电网三相不平衡的稳定性与信号跟踪能力,提出一种基于改进双闭环控制策略的柔性接地装置控制方法。通过对控制系统进行建模和分析,并提出注入电流的控制策略。该策略在双闭环控制的基础上,采用电流内环PI控制和电压外环滞后网络控制。将中性点电压参考值设置为零,并以其作为控制目标,实时比较参考值和中性点电压反馈量之间差值。该差值经过串联滞后校正环节后可作为电流内环产生参考电流,电流理论参考值与实际测量值构成的偏差作为PI校正环节的输入量,实现对输出电流的目标控制,有效提高电流的稳定裕度,缩短了输出与输入信号的跟踪时间。系统仿真分析结果表明该方法在三相不平衡过电压抑制中性能良好,能够将配电网中性点不平衡过电压精确抑制到零。

基于模块化多电平变换器的电流滞环跟踪型并网控制策略

基于电流滞环型双闭环并网控制策略运用于模块化多电平变换器(MMC),实时监测电网电压、并网电流与给定电流误差,从而决定其网侧输出电压,使得并网电流快速、高效地跟踪给定电流;同时对并网电流脉动频率、开关频率做了详细分析,证明了该策略优越性。建立虚拟子模块,在此基础上根据子模块电容电压大小排序和桥臂电流方向,不断改变虚拟子模块与实际子模块驱动信号的循环映射关系,达到子模块电容电压动态平衡的目的。该控制方法适用于任意单元级联和任意电平数。设计了一台五电平MMC的实验样机对上述控制方法进行了实验验证。

光伏发电系统中三相逆变器不平衡控制的分析

针对光伏发电系统中离网三相逆变器工作在不平衡负载时的特点,文中详细分析了离网三相逆变器的拓扑电路结构及其相应的控制方法。分析了三相三桥臂逆变器主电路拓扑结构,引入了电容电流瞬时值反馈控制,同时还对三相逆变器经LCL滤波后的输出三相电压进行独立控制。通过对每相输出的交流电压与参考电压进行PI运算后再与电容电流进行K运算产生控制开关管的SPWM脉冲波,从而实现三相逆变器输出电压平衡。建立Matlab/Simulink仿真模型,仿真分析表明,文中采用的控制方法,在三相负载严重不平衡情况下,输出的三相电压不平衡度低,且带非线性负载能力强,从而保证逆变器在带任意不平衡负载时仍能维持三相平衡的输出电压。

VIENNA整流器的滞环电流控制研究

通过分析三相三开关三电平(VIENNA)整流器的工作原理,提出了基于滞环电流比较的控制策略,并将母线电压偏差引入电流参考,通过调节电流参考的直流偏移实现中性点电压平衡。最后通过VIENNA整流器的仿真和2kW样机试验,在电压、负载突变及三相不平衡条件下,验证了控制方法的可行性。稳态条件下其谐波畸变率小于3%,功率因数为0.99。

电压不平衡下三相4开关有源电力滤波器电流参考值

三相4开关并联型的有源电力滤波器(APF)拓扑简单,开关损耗小、经济效益高,但控制性能易受到电压不平衡的影响,特别是直流母线中点电压不平衡和电网电压不平衡。为抑制该影响,对第1种不平衡情况,通过三相4开关并联型APF建模,推导出直流母线中点电压不平衡对三相4开关逆变器输出特性影响机理,它的存在将影响三相输出对称性,为此提出了一种电容电压差值前馈控制方法,可有效抑制直流母线中点电压不平衡带来的影响;针对电网电压跌落引起的不平衡和短时故障等现象,从APF补偿目标出发,在矢量分析的基础上,提出了一种基于线电压合成的电流参考值生成策略,具有使用传感器少、适合多种不平衡情况的优点。仿真和实验验证了方法的可行性。

负载不对称三相串联谐振逆变器电流平衡控制策略

负载不对称三相串联谐振逆变器在实际使用的过程中,由于不同负载的性质与功率等级存在差异,或者是同一负载在各个时间段的工作状态不同,受到二次侧负载个数与性质的影响,很容易导致一次侧三相供电线圈中等效反射抗组存不同,出现等效负载不平衡的现象,进而对电流平衡性造成影响。这就需要在实际工作中严格进行电流平衡控制,树立正确的观念意识,采用有效措施进行电流平衡性的协调管理,为其后续的使用夯实基础。

基于模糊滞环控制的三相光伏并网系统研究

滞环控制是一种应用较为广泛的电流跟踪控制,在三相光伏并网逆变器系统的设计中,控制策略常采用电流滞环控制。这种控制方式存在的主要问题是开关频率不固定、电流谐波较大。针对该问题提出了一种模糊滞环宽度控制的方法。通过研究开关频率和滞环宽度之间的关系,建立模糊规则,动态地调节滞环比较器的宽度,从而达到稳定开关频率的目的。MATLAB建模仿真表明该方法与传统固定滞环环宽的方法相比,具有跟踪电流谐波含量小,跟踪精度高和响应速度快等优点,同时可有效地降低最大开关频率,保证系统装置运行的可靠性。